家庭網路:基礎

本文簡要介紹家用網路,涵蓋有線與無線網路。

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本文旨在提供給完全初學者,但我們相信即使是較有經驗的讀者也能從中學到一些新東西。

有線網路

有線網路由使用網路線彼此實體連接的裝置所組成。如今,大多數有線網路使用乙太網路線,其有多種不同類別可供各種用途使用。

你可能會遇到最簡單的有線網路,是由兩台個人電腦使用乙太網路線彼此連接所構成。若要在這樣的網路中加入更多電腦,可以使用路由器來促進網路所有成員之間的通訊。路由器是一種網路裝置,會在電腦網路之間轉送資料封包,直到封包抵達其目的地。

有線網路

非常大型的有線網路通常會涉及多台路由器或交換器;交換器是一種網路裝置,會在電腦網路中接收、處理並轉送資料封包到目的地裝置。通常至少會有一台路由器或交換器連接到數據機,為連接到該網路的所有裝置提供網際網路存取。

純有線網路有時會因為安全與隱私的原因而使用。由於此類網路上的資料封包只會經由網路纜線傳輸,攻擊者就更難以取得未經授權的存取權或嗅探敏感資訊。

無線網路

無線網路提供了傳統有線網路的現代替代方案,既避免了在建築物內引入纜線的高成本流程,同時在建立網路上各種裝置之間的連線方面也提供了更高的彈性。

什麼是無線網路?

無線網路是指任何在各個網路節點之間使用無線資料連線的電腦網路。節點之間缺乏實體連線會帶來數個困難。相較於通常使用遮蔽乙太網路線的有線網路,無線網路經常受到電磁干擾的影響。

無線網路

干擾可能是由同一區域內的其他無線網路所造成,也可能是由常見的家用電器或其他會產生無線電波的設備所引起。電磁干擾會對訊號強度與品質造成負面影響,經常導致資料封包遺失或連線突然中斷。

NetSpot — 無線網路映射應用程式

無線網路的範圍有限,而且無線網路能覆蓋多遠可能不會立刻顯而易見。因此,許多網路管理員和一般家用使用者都會使用無線網路測繪與疑難排解應用程式,例如 NetSpot。

NetSpot — 無線網路映射與疑難排解應用程式

只需點擊幾下,NetSpot 就能建立一張視覺化地圖,精確顯示無線網路可覆蓋的範圍,並標示出所有訊號強度較弱的區域。NetSpot 也能偵測並分析附近的無線網路,協助你排除由訊號干擾所造成的問題。

NetSpot — 檢查器模式

最棒的是,NetSpot 可免費下載,而且它的使用者介面非常簡單且經過周全設計,讓每個人都能使用這款熱門的無線網路疑難排解解決方案來改善他們的網路。

無線網路的類型

無線網路有多種類型以及其所依據的無線技術。有些無線網路類型(例如個人區域網路(PAN)的範圍非常有限,而其他無線網路類型(例如廣域網路(WAN)則可延伸至很大的地理範圍。

迄今為止最普及的無線網路類型是區域網路(LAN)它依賴一組稱為 IEEE 802.11 的媒體存取控制(MAC)與實體層(PHY)規範,也就是 WiFi

Wi‑Fi 如何運作?

WiFi 網路使用由電機電子工程師學會(IEEE)區域網路/都會網路標準委員會(IEEE 802)制定並維護的 IEEE 802.11 標準,在 2.4、3.6、5 與 60 GHz 頻段進行通訊。

典型的 WiFi 網路由一台 無線路由器 與一或多個無線用戶端組成。路由器可能提供也可能不提供網際網路存取。若提供,它會透過網際網路連接埠(也稱為廣域網路(WAN)連接埠)連接到纜線數據機。

當無線用戶端送出資料時,例如請求載入某個網頁,資料會被編碼成無線路由器所支援的射頻並透過空中傳輸。接著無線路由器會透過將訊號解碼回二進位資料來處理該請求。

Wi‑Fi 標準

最新一代的 WiFi 裝置採用 IEEE 802.11be 標準,該標準於 2024 年發布。

與一些先前的無線網路標準相比,例如 802.11n(有時稱為 Wireless N)或 802.11g(至今仍是許多較舊裝置唯一支援的無線網路標準)該標準帶來巨大的吞吐量提升,WiFi 7 的速度在理論上可達 46 Gbps,超過 Thunderbolt 3 硬體介面所能達到的(40 Gbps)

Wi‑Fi 安全性

由於任何擁有支援 WiFi 的電腦的人都可以攔截無線資料封包,並嘗試從中復原敏感資訊,WiFi 安全性是一個極為重要的主題。

最常見的無線安全演算法類型是 有線等效加密(WEP)Wi-Fi 保護存取(WPA)。前者於 1997 年推出,如今已被認為不安全。事實上,有許多現成的應用程式,讓任何人只要用智慧型手機在螢幕上點幾下,就能解密使用 WEP 演算法保護的 WiFi 網路上的所有通訊。

由於安全性不足,WEP 在 2003 年被 WPA 取代。一年後,WPA2 作為更安全且更複雜的無線安全演算法推出。2018 年,WPA3 推出,並一直維持至今作為 WiFi 安全性的標準。

WiFi 安全性對私人無線網路固然重要,但在公共 WiFi 熱點方面,其重要性更高。公共 WiFi 熱點是人們可以透過連線到無線區域網路(WLAN)來取得網際網路存取的實體地點,通常使用一台連上網際網路的 WiFi 路由器作為存取點,這是一種允許用戶端以無線方式連線到有線網路的裝置。

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常見問題

什麼是無線網路?

無線網路是一種電腦網路,用來連接網路節點—沒錯,你猜對了—以無線方式連接。像是 WLAN(無線區域網路)行動電話網路、衛星通訊網路,以及地面微波網路等類型,都是無線網路的例子。

無線網路有哪些類型?

到目前為止,最常使用的無線網路類型是區域網路(LAN)但也有個人區域網路(PAN)類型,其範圍非常有限,以及廣域網路(WAN)其覆蓋範圍延伸到很長的距離。

一般的 WiFi 網路由無線路由器及其無線用戶端所組成。路由器不一定會提供網際網路存取,雖然通常會提供;在那種情況下,它會透過網際網路埠(又稱廣域網路(WAN)埠)連接到有線數據機。

當用戶端送出資料請求時,該請求會透過無線傳送到路由器,接著你的路由器會處理並在無線電波的協助下,將資料封包由你的路由器傳送到遠端伺服器。

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